Mikrobiol. Z. 2022; 84(5):38-47.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj84.05.038
Вплив вірусної інфекції на ультраструктурну організацію клітин тканин листка смородини чорної
М.П. Таранухо1, Ю.М. Ковалишина2, Є.В. Заїка1,2
1Інститут землеробства НААН України
вул. Машинобудівників, 2б, смт. Чабани, 08162, Україна
2Національний університет біоресурсів і природокористування України
вул. Героїв Оборони, 11, Київ, 03041, Україна
Вірусні захворювання є дуже небезпечними для ягідних культур, тому точна і вчасна діагностика їх має велике значення для боротьби з ними. Використання електронної мікроскопії для діагностики дає змогу побачити вірусні частки, встановити їхню форму, розмір, локалізацію в тканинах і виявити аномалії в уражених клітинах рослин, а тому є ефективним методом розпізнавання збудників таких захворювань. Мета. Провести порівняльне дослідження здорових і хворих листків смородини чорної з метою визначення ступеня впливу двох вірусів на анатомічну структуру органел і включень, якe можна буде використати в діагностиці та ідентифікації вірусів, котрі уражують рослини. Методи. Матеріалом слугували рослини чорної смородини з симптомами реверсії та зеленої крапчастості, які виявляють візуально при обстеженні насаджень цієї культури. Морфологію вірусних часток, анатомічну структуру органел і включень вивчали із застосуванням методу електронної мікроскопії ультратонких зрізів. Виявлені ультраструктурні зміни в клітинах доцільно використовувати як діагностичні ознаки при ідентифікації вірусів. Результати. При дослідженні ультратонких зрізів тканин листка та аномальних пелюсток квітки смородини чорної з симптомами реверсії виявлено бациловидний вірус Blackcurrant reversion virus із родини Rabdoviridae, який легко ідентифікувати завдяки зовнішньому вигляду і великим розмірам, за якими вони відрізняються від подібних ознак у звичайних клітинних компонентах. За результатами електронно-мікроскопічних методів дослідження штучно заражених рослин Chenopodium quinoa інокулюмом уражених листків чорної смородини, у клітинах знаходяться віріони Cucumis virus 1. Smith, що вільно розміщуються в цитоплазмі клітини впереміжку з рибосомами. В уражених паренхімних клітинах виявлено також окремі зони цитоплазми з високою концентрацією вірусу. Під час дослідження ультраструктури клітин рослин смородини чорної, уражених Cucumis virus 1. Smith, мієліноподібні тіла зустрічалися не лише в цитоплазмі вражених клітин, але і в екстра плазматичному просторі. Аналіз морфології хлоропластів смородини чорної, уражених зеленою крапчастістю та реверсією, свідчить про те, що у багатьох клітинах є хлоропласти з виростами та чашоподібними утвореннями. За різних вірусних інфекцій спостерігається велика різноманітність мітохондрій за формою і внутрішньою структурою. Встановлено, що на стадії невротизації листка Nicotiana tabacum, інфікованого Cucumis virus 1. Smith, матрикс пероксисом інтенсивно і повністю заповнюється кристалічними включеннями, які мають електронно-щільну поверхню або є системою паличок з різною конфігурацією у вигляді прямокутників і трапецій. З розвитком вірусної патології у клітинах хворих рослин, деструктивні процеси охоплюють і ядро. Виявлено характерні ознаки ураження ядра збудником вірусу реверсії чорної смородини, що, можливо, пов’язано з тим, що цей вірус, накопичуючись у великій кількості, здійснює механічний тиск на ядро і тим самим прискорює процес деформації аж до радикальної зміни ультраструктури ядра через появу високого вмісту вірусних часток у нуклеоплазмі ядра та перинуклеарній зоні. Висновки. При виявленні зовнішніх аномалій у вигляді мозаїчностей, плямистостей, викликаних багатьма патогенами, та за відсутності механічної інокуляції збудника соком доцільно використати метод електронної мікроскопії, який дає змогу виявити в ураженій клітині структури, відсутні у здоровій. Цей метод дав нам можливість знайти бациловидний вірус на кущах смородини чорної, дослідити його структуру та характер локалізації. У процесі досліджень виявлено низку морфологічних і структурних змін клітинних органел, які свідчать про інгібуючий вплив вірусу на фізіологічні процеси у рослинах, що різко знижує їхню продуктивність.
Ключові слова: смородина чорна, клітина, вірусні хвороби, хлоропласти, мітохондрії, ядро, пероксисоми, ультраструктура, електронна мікроскопія.
Повний текст (PDF, англ)